1、1第 1课时 多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物知能演练 轻松闯关学生用书单独成册基础温故1下列各组物质，不属于同素异形体的是( )A金刚石和石墨 B白磷和红磷CNa 2O和 Na2O2 D氧气和臭氧答案：C2除去混在碳酸钠粉末中的少量碳酸氢钠，最合理的方法是( )A加热 B加 NaOH溶液C加盐酸 D加 CaCl2溶液解析：选 A。除杂要注意四个原则：不增、不减、不变、易分离，根据 Na2CO3和NaHCO3的性质及状态应选择加热的方法除去 NaHCO3。3可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )A加热时有无色气体放出B溶于水，滴加 CaCl2溶液，有白色沉淀生成C滴加盐酸
2、有气泡产生D溶于水，滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成解析：选 B。NaHCO 3受热易分解，Na 2CO3不分解，加热时有气体放出，无法判定混有Na2CO3，A 项错误；CaCl 2Na 2CO3=CaCO32NaCl，NaHCO 3与 CaCl2不反应，滴加 CaCl2溶液有白色沉淀生成，说明该粉末中有 Na2CO3，B 项正确；NaHCO 3、Na 2CO3均能与盐酸反应产生气泡，故无法判定 Na2CO3的存在，C 项错误；Na 2CO3与 Ca(OH)2反应：Na 2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，产生白色沉淀，NaHCO 3与 Ca(OH)2反应也能产生 CaCO3白色沉淀，
3、故无法判定 Na2CO3的存在，D 项错误。4下列关于 Na2CO3和 NaHCO3的说法中，正确的是( )A在加热条件下，Na 2CO3、NaHCO 3都能分解产生 CO2气体B饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2，溶液中无明显现象C石灰水与 Na2CO3反应产生沉淀，与 NaHCO3反应不产生沉淀D可用稀盐酸来区分 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液解析：选 D。从热稳定性看，Na 2CO3比 NaHCO3稳定，NaHCO 3受热易分解产生 CO2气体，而 Na2CO3受热不分解；因 Na2CO3比 NaHCO3更易溶于水，当向饱和 Na2CO3溶液中通入足量CO2时，发生反应：Na
4、 2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3，NaHCO 3以晶体形式析出；石灰水与Na2CO3反应可生成 CaCO3沉淀，石灰水与 NaHCO3作用时，OH 与 HCO 反应生成 CO ，CO3 23与 Ca2 结合生成 CaCO3沉淀；盐酸滴入 NaHCO3溶液中立即产生气体，盐酸滴入 Na2CO323溶液中，开始没有气体产生，后来才有气体产生，故两者可用稀盐酸来区分。5下列离子方程式中正确的是( )ANa 2CO3溶液与 Ba(OH)2溶液反应：CO Ba 2 =BaCO323B足量 NaOH溶液与 Ca(HCO3)2溶液反应：HCO OH =CO H 2O3 23CNaHCO 3溶液与盐
5、酸反应：CO 2H =CO2H 2O23DNaHCO 3溶液与 CaCl2溶液反应：CO Ca 2 =CaCO323解析：选 A。B 项反应为 2NaOHCa(HCO 3)2=CaCO3Na 2CO32H 2O，离子方程式为2OH Ca 2 2HCO =CaCO3CO 2H 2O；C 项应为 HCO H =CO2H 2O；D 项3 23 3NaHCO3与 CaCl2不反应。6将 106 g Na2CO3和 84 g NaHCO3固体都分别用酒精灯充分加热，加热后的残留固体再分别跟足量的盐酸反应，此时( )2A消耗盐酸一样多B两份残留固体与盐酸反应放出的 CO2一样多CNaHCO 3加热后的残留
6、固体与盐酸反应放出的 CO2多DNaHCO 3加热后的残留固体与盐酸反应放出的 CO2的量是 Na2CO3加热后残留固体与盐酸反应放出的 CO2量的一半解析：选 D。Na 2CO3受热不变化，仍为 1 mol；NaHCO 3受热分解，1 mol NaHCO3分解得到 0.5 mol Na2CO3，故加热后两者的残留固体与盐酸反应的情况不同。720 世纪 80年代后，人们发现和证实了一种新的含碳物质，它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子，其中 C60(足球烯，分子中含有 30个双键)最具代表性。下图所示为 n个 C60连接而成的物质 X。下列有关说法不正确的是( )AX 难溶于水B该物质是一种新
7、型的化合物CX 是碳的一种同素异形体DX 的摩尔质量为 720n gmol1解析：选 B。物质 X只含碳元素，是单质。8将固体 X放在如图所示装置的试管中加热片刻，澄清石灰水变浑浊，X 可能是( )ANaCl BCaCl 2CNa 2CO3 DNaHCO 3解析：选 D。固体加热分解产生 CO2气体，只有 NaHCO3符合。9X、Y、Z、W 四种化合物均由 120 号元素组成，其中 X含有四种元素，X、Y、Z 中均含有钠元素，W 为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答：(1)写出下列物质的化学式：X_，Y_，W_。(2)X与 Y在溶液中反应的离
8、子方程式是_。XZ 的化学方程式是_，X 的热稳定性_(填“大于” 、 “小于”或“等于”)Z。解析：根据“X 含有四种元素，X、Y、Z 中均含有钠元素”且“W 为无色无味气体”可以推知 W是二氧化碳，且 X为含有碳元素和钠元素的盐，能加热分解的只能是 NaHCO3，所以 Z是 Na2CO3，Y 是 NaOH。答案：(1)NaHCO 3 NaOH CO 2(2)HCO OH =CO H 2O3 232NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2 小于= = = = = 能力提升10可以说明溶液中大量存在 CO 的理由是( )23A加入 AgNO3溶液有白色沉淀产生B加入盐酸有无色无味气体产生C加
9、入 MgCl2溶液时有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀溶解，放出使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D加入 Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀溶解，且产生可使澄清石3灰水变浑浊的无色无味气体解析：选 C。与 AgNO3溶液反应生成白色沉淀的有 Cl 、SO 、CO 等许多离子，A24 23不能证明；B、D 选项中若有 HCO 也会产生同样现象。311下列实验方案中，可以测定 Na2CO3和 NaHCO3混合物中 Na2CO3的质量分数的是( )取 a g混合物与足量稀盐酸充分反应，测量产生的气体体积为 b mL(已折算为标准状况)取 a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼
10、烧，得 b g固体取 a g混合物充分加热，减重 b gA只有 B只有C只有 D全部可以解析：选 D。中根据混合物的质量 a g和产生的 CO2的体积 b mL可以列方程式求解得出答案；中反应后生成的固体为 NaCl，根据钠原子守恒和混合物总质量可以确定Na2CO3的质量，从而确定其质量分数；中采用差量法，固体质量减少量为 NaHCO3分解生成的 CO2和 H2O的质量，由此可求出 NaHCO3的质量，进而求出 Na2CO3的质量分数。12 “NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是 4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中
11、不正确的是( )解析：选 C。该反应的机理是CO2NH 3H 2O=NH4HCO3、NaCl NH 4HCO3=NaHCO3NH 4Cl，NaHCO 3的溶解度相对较小，A项正确；纯碱是 Na2CO3，B 项正确；析出 NaHCO3后的溶液仍是 NaHCO3的饱和溶液，C 项错误；NH 4Cl是一种氮肥，D 项正确。13将碳酸钠晶体和碳酸氢钠的混合物 n g溶于水制成 200 mL溶液，钠离子的物质的量浓度为 0.5 molL1 ；若将 n g该混合物加热至质量不再改变时，得到固体物质的质量是( )A3.1 g B5.3 gC9.0 g D11.0 g解析：选 B。 n g混合物中 n(Na
12、)0.2 L0.5 molL 1 0.1 mol。混合物加热后变为 Na2CO3，根据 Na 守恒可知所得产物 n(Na2CO3)0.05 mol。则 m(Na2CO3)0.05 mol106 gmol1 5.3 g。14如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管 A中装入足量的固体 NaHCO3。试回答下列问题：(1)在 A试管内发生反应的化学方程式是_；(2)B装置的作用是_；(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_4_；(4)双球干燥管内观察到的实验现象是_，上述实验现象说明_；(5)若将干燥管内的 Na2O2换成 Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是_。解析：(1)依据装置分
13、析判断 A试管内发生的是加热碳酸氢钠固体生成碳酸钠、二氧化碳和水的反应；(2)B中盛的是浓硫酸，起到吸收水蒸气干燥二氧化碳气体的作用；(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2；(4)过氧化钠是淡黄色固体，随反应进行变为白色固体碳酸钠，反应生成的氧气具有助燃性，蚊香燃烧更剧烈；(5)氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，无氧气生成，在二氧化碳环境下，蚊香逐渐熄灭。答案：(1)2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = (2)吸收气体中的水蒸气(干燥 CO2)(3)2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2(4)
14、淡黄色的 Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈 Na 2O2能与 CO2反应，生成白色粉末状物质和 O2(5)点燃的蚊香逐渐熄灭15碳酸氢钠俗称“小苏打” ，是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物，可用做膨松剂、制酸剂、灭火剂等。工业上用纯碱溶液碳酸化制取碳酸氢钠。(1)某溶液组成如表一：表一化合物 Na2CO3 NaHCO3 NaCl质量(kg) 814.8 400.3 97.3向该溶液通入二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体。取出晶体后溶液组成如表二：表二化合物 Na2CO3 NaHCO3 NaCl质量(kg) 137.7 428.8 97.3计算析出的碳酸氢钠晶体的质量(保留 1位小
15、数)。(2)将组成如表二的溶液加热，使碳酸氢钠部分分解，溶液中 NaHCO3的质量由 428.8 kg降为 400.3 kg，补加适量碳酸钠，使溶液组成回到表一状态。计算补加的碳酸钠质量(保留 1位小数)。(3)某种由碳酸钠和碳酸氢钠组成的晶体 452 kg溶于水，然后通入二氧化碳，吸收二氧化碳 44.8103 L(标准状况)，获得纯的碳酸氢钠溶液，测得溶液中含碳酸氢钠 504 kg。通过计算确定该晶体的化学式。解析：(1)根据表一和表二信息，反应的 Na2CO3质量为8148 kg137.7 kg677.1 kg。Na2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3106 g 168 g6771 k
16、g m(NaHCO3)m(NaHCO3)1 073.1 kg。因此析出 NaHCO3晶体的质量为 1 073.1 kg400.3 kg428.8 kg1 044.6 kg。(2)溶液中 NaHCO3的质量由 428.8 kg降为 400.3 kg，则分解的 NaHCO3质量为 428.8 kg400.3 kg28.5 kg。52NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = 168 g 106 g285 kg m(Na2CO3)m(Na2CO3)18.0 kg。因此补加的碳酸钠质量为8148 kg(137.7 kg18.0 kg)659.1 kg。(3)V(CO2)44.810
17、3 L，则 n(CO2)210 3 mol。根据反应：Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，消耗 Na2CO3的物质的量为 2103 mol，生成NaHCO3的物质的量为 4103 mol，则原晶体中含有 Na2CO3质量为 212 kg，生成 NaHCO3的质量为 336 kg。因此原晶体中含 NaHCO3：504 kg336 kg168 kg，n(NaHCO3) 210 3 mol。168103 g84 gmol 1原晶体中 Na2CO3和 NaHCO3的总质量为 168 kg212 kg380 kg452 kg，说明晶体中含有结晶水。结晶水的物质的量为 410 3 mol。452103 g 380103 g18 gmol 1晶体中 Na2CO3、NaHCO 3和 H2O的物质的量之比为 112，因此晶体的化学式为Na2CO3NaHCO32H2O。答案：(1)1 044.6 kg (2)659.1 kg(3)Na2CO3NaHCO32H2O
